V-POSS/MPE共混熔体的流变行为与力学性能

为研究笼型倍半硅氧烷(POSS)对茂金属聚乙烯(MPE)的改性作用,用毛细管流变仪研究了MPE与乙烯基笼型倍半硅氧烷(V-POSS)共混物熔体的流变行为;讨论了共混物组成、剪切应力、切变速率及温度对熔体流变性、非牛顿指数和挤出膨胀比及力学性能的影响。结果表明,加入V-POSS熔体的流动性随切应力增大而变好,假塑性增强,挤出膨胀比降低。在V-POSS的含量>2%后,非牛顿指数n值在0.50～0.55之间波动。V-POSS在共混体系中有增塑和交联剂两种作用,V-POSS含量为2%时共混物力学性能最佳。     

V-POSS/UPR非等温固化动力学与物理性能

为了提高不饱和聚酯树脂(UPR)的性能，本文中以乙烯基笼型倍半硅氧烷(V-POSS)改性不饱和聚酯树脂，用非等温 DSC法研究了UPR和5% V-POSS/UPR体系的固化反应动力学以及表观反应活化能与转化率之间的关系，测定了玻璃钢层压板的力学性能和电性能。结果表明，加入V-POSS固化反应E_a随反应程度增加而降低，通过使用两参数Šesták-Berggren(S-B)模型描述固化反应过程，得到了反应动力学方程。当V-POSS质量分数为5%时玻璃钢层压板拉伸强度达到最大值，提高了17.6 MPa，冲击强度随V-POSS加入量增加而降低，但在10%时冲击强度有所上升。层压板电性能随 V-POSS加入量增加而提高，其中体积电阻率和表面电阻率提高1～2个数量级。     

煤粉/聚氯乙烯共混体系的热稳定性

采用熔融共混法制备了煤粉/聚氯乙烯(PVC)复合材料,利用热重分析研究了质量分数为5%、10%、15%煤粉含量对PVC在高纯度氩气中的热稳定性影响。通过Kissinger方法研究其热降解动力学,计算其热降解表观活化能(Ea),并利用扫描电镜对复合材料的断口进行分析。结果表明,共混体系的热降解过程表现为2个失重阶段,煤粉对PVC第一阶段热降解活化能影响不大,但提高了第二阶段热降解活化能。在煤粉加入质量分数为10%时,第二阶段Ea达到了最大值218.7kJ/mol,较纯PVC提高了58.5kJ/mol。通过复合材料的断口扫描电镜照片发现,共混体系的热稳定性与煤粉的含量和分布有关。     

煤粉/聚氯乙烯共混体系的热稳定性EI北大核心CSCD

采用熔融共混法制备了煤粉/聚氯乙烯(PVC)复合材料,利用热重分析研究了质量分数为5%、10%、15%煤粉含量对PVC在高纯度氩气中的热稳定性影响。通过Kissinger方法研究其热降解动力学,计算其热降解表观活化能(Ea),并利用扫描电镜对复合材料的断口进行分析。结果表明,共混体系的热降解过程表现为2个失重阶段,煤粉对PVC第一阶段热降解活化能影响不大,但提高了第二阶段热降解活化能。在煤粉加入质量分数为10%时,第二阶段Ea达到了最大值218.7kJ/mol,较纯PVC提高了58.5kJ/mol。通过复合材料的断口扫描电镜照片发现,共混体系的热稳定性与煤粉的含量和分布有关。     

纳米二氧化钛低温热催化降解聚乙烯薄膜的机理

以纳米二氧化钛(nano-TiO2)为热催化剂,与低密度聚乙烯(LDPE)熔融共混制备出LDPE/TiO2复合薄膜,并置于黑暗烘箱中低温(30~50℃)热老化。利用傅里叶变换红外光谱、热重分析、差示扫描量热法和扫描电子显微镜对复合薄膜的热降解行为进行了表征。结果表明,纯聚乙烯薄膜和聚乙烯复合薄膜在黑暗低温条件下也会发生热降解,且nano-TiO2填充量越大,温度越高,热降解效果越明显。nano-TiO2填充量为5%的复合薄膜在50℃热老化90 d后,复合薄膜中出现羰基和羧基,聚乙烯分子支链减少且生成了小相对分子质量的物质,复合薄膜的热分解温度T5%从473.5℃降低到433.8℃,结晶度从33.1%升高到35.3%,薄膜表面也变得凹凸不平。     

聚丙烯/煤泥复合材料热降解动力学研究

用热重分析法研究了聚丙烯(PP)/煤泥复合材料的热降解过程,采用Kissinger、Friedman和Flynn-WallOzawa等方法对PP/煤泥复合材料的热降解表观活化能(Ea)进行研究。结果表明,煤泥含量分别为5%(wt,质量分数,下同)、10%和20%时,在升温速率β为5℃/min时热降解起始温度T0较纯PP分别提高了4℃、7.48℃和12.62℃。并且随着煤泥含量的增加,复合材料的Ea呈现出先增加后降低的趋势,当煤泥含量为5%时达到最大,由Kissinger法计算得出Ea较纯PP提高了79.34kJ/mol。说明煤泥的加入使材料的热稳定性能得到了改善。     

A10改性聚甲醛热稳定性的研究

通过分子量测定、红外光谱分析(FT-IR)研究了聚甲醛(POM)的热降解机理并根据降解机理采用稳定剂A10对POM进行共混改性。运用热失重(TG)、差动扫描(DSC)、机械力学测试探讨了A10对聚甲醛改性后热稳定性能的影响。研究结果显示:热降解产生新的端基,熔融温度高于200℃时POM大分子链的断裂加快;稳定剂A10改性POM纤维在100℃老化处理250h后纤维断裂强度和断裂伸长保持率分别达95%以上和89%以上;随着稳定剂A10比例增大,热分解活化能增加,聚甲醛的热失重率逐渐降低,热分解温度升高。     

不同环境中秸秆/SPI改性脲醛树脂复合材料花盆降解行为

为研究不同环境中秸秆/大豆分离蛋白(SPI)改性脲醛树脂复合材料花盆的降解性能,采用土壤掩埋(SB)和户外曝露(OE)2种方式对试样进行降解处理,通过力学性能、质量损失和吸水性测试,热重-红外联用(TG-FTIR),SEM和EDS能谱对花盆的结构和性能进行了研究。结果显示: 与对照组(US)相比,经SB和OE降解处理12个月后,花盆的抗拉强度分别下降了36.51%和19.92%,抗拉弹性模量分别下降了9.38%和3.92%,断裂伸长率分别减少了41.36%和36.61%,质量损失率分别为13.74%和4.69%,且试样吸水性均增强。 TG-FTIR联用分析表明: 降解处理后花盆的热解脱气条件变得温和,最大热解峰延后。SEM扫描观察发现: SB处理后花盆表面腐蚀度及形貌变化大于OE处理后的,两者表面C和N含量均显著下降,表明秸秆/SPI改性脲醛树脂复合材料花盆经SB和OE处理后均发生不同程度降解,SB处理后花盆的降解速率高于OE处理后的 。     

聚碳酸酯热稳定性的研究

聚碳酸酯的热降解试验是在降解炉中进行的。采用粘度法、热重—差热分析法(TG—DTA)和傅立叶红外光谱(FTIR)测定其热氧稳定性。通过测试、理论计算和降解机理的分析,从而较为深入地揭示了聚碳酸酯的热氧降解行为。     

添加剂对聚氯乙烯热降解性能的影响

研究了硫酸铵和氧化钴对聚氯乙烯(PVC)热降解和热氧化降解过程的影响。氧化钴基本消除了PVC热降解时自诱导脱氯化氢反应特征．氧化性地加速了热降解过程进行．硫酸铵轻微加速了初始热降解反应,由于生成氯化铵而消除了氯化氢释放,实质性改变了PVC氯化氢释放规律,并推迟了PVC主体热降解的进行。     

纳米蒙脱土/聚丙烯复合材料热氧老化动力学

对熔融插层法所制备的纳米蒙脱土/聚丙烯（OMMT1/PP）复合材料, 分别在100℃、 110℃、 120℃进行0～12d的热氧老化, 考察其热性能、 热稳定性、 拉伸强度的衰减及其动力学。TG、 DSC、 FTIR分析结果表明: 纳米OMMT1/PP复合材料比PP的热分解温度升高37℃, 结晶度由51%提高到71%, 而且有机化的纳米MMT片层与PP之间存在较强的作用, 因此热氧作用的C O吸收峰明显弱化, 表面轻微开裂。100～120℃老化后OMMT1/PP的强度保持率大大优于纯聚丙烯材料（8~22倍）, OMMT1/PP 110℃老化12d后拉伸强度仍然达54％。建立了以拉伸强度?问腛MMT1/PP热氧老化的一级反应动力学方程, 其热氧老化反应的活化能为52.3kJ/mol, 为PP的1.7倍。分析认为: OMMT1/PP较高的活化能值以及优良的抗热氧老化能力来自其剥离型纳米化MMT片层对PP的力学?ぷ饔谩?物理阻隔效应以及OMMT1与PP之间化学交互作用的综合结果。      

环氧树脂包覆聚磷酸铵微胶囊的制备及其对聚丙烯的阻燃效果

为了探究环氧树脂包覆聚磷酸(EP@APP)微胶囊对聚丙烯(PP)的阻燃效果,首先,采用原位聚合法以EP为外壳包覆APP,制备了EP@APP微胶囊,并将其与PP进行复合,制备了EP@APP/PP复合材料。然后,测试了EP@APP微胶囊的溶解性,探讨了工艺参数对溶解性的影响;考察了EP@APP微胶囊的耐水性,并借助红外光谱分析了EP@APP微胶囊的表面官能团。最后,测试了PP复合材料的极限氧指数、拉伸强度和热重曲线,并分析了PP复合材料的热分解动力学。结果表明:当EP的加入量为APP的10wt%、固化剂加入量为EP加入量的15wt%时,采用先于40℃下维持1h、再于70℃下维持1h的阶跃升温方法可制备包覆完全的EP@APP微胶囊;该种微胶囊在水中溶解度低,且具有良好的耐水性。在PP中添加EP@APP微胶囊后,PP复合材料的极限氧指数为35.5%,达到V-0燃烧等级,燃烧后的残炭量增多,成炭效果明显优于直接添加APP的PP复合材料。与APP相比,EP@APP微胶囊对PP拉伸强度的破坏程度明显降低。EP@APP微胶囊的加入使PP复合材料的表观活化能由100.8kJ/mol提高到127.5kJ/mol,改变了PP复合材料的热降解氧化过程,且生成的残炭形成了稳定的保护炭层。研究结果表明EP@APP微胶囊可有效提高PP复合材料的阻燃性能。     

非晶软磁合金Co_(65)Fe_4Ni_2Si_(15)B_(14)的纳米晶化动力学研究

采用差示扫描量热分析(DSC)和X射线衍射技术(XRD)研究了非晶态合金Co_(65)Fe_4Ni_2Si_(15)B_(14)的非等温晶化动力学.结果表明,初始晶化的晶化峰值温度T_p与升温速率β呈线性关系:T_p=11.49lnβ+795.43.采用Kissinger和Doyle-Ozawa方法计算了表观晶化激活能E_a,分别为471.68kJ/mol和461.50kJ/mol.进一步研究发现,该非晶合金的晶化为多阶段的连续形核直至饱和的过程;当进入稳定晶化阶段时,剩余非晶的局域晶化激活能逐渐下降,非晶基体的热稳定性降低,这是由B原子的高温扩散导致的.同时,局域Avrami指数n(α)也反映了不同晶化阶段的形核长大机制.     

聚对苯二甲酸乙二酯/介孔分子筛原位缩聚复合材料的热分解动力学

研究了惰性气氛下PET/MM S原位缩聚复合物的非等温和等温热分解反应动力学。研究发现热分解过程为一级反应。介孔分子筛的引入提高了聚合物的热稳定性,介孔孔道内的聚合物的热稳定性要高于基体的热稳定性。PET/MM S复合材料比纯PET具有较高的热分解反应的表观活化能,介孔分子筛使聚合物分解后残留物增加。     

聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料结晶动力学

采用熔融插层法制备了聚乙烯/有机蒙脱土纳米复合材料,利用示差扫描量热法(DSC)研究了复合材料的等温及非等温结晶行为,并与纯聚乙稀进行了比较.通过Avrami方程,修正Avrami方程的Jeziorny法及Ozawa法分别对等温及非等温结晶过程进行了处理.结果表明:蒙脱土片层在复合材料结晶过程中起到了异相成核作用,复合材料的成核机理与生长方式已不同于聚乙烯;在相同结晶条件下,复合材料的结晶速率明显比聚乙烯快;纯PE的表观活化能为142.14 kJ/mol,而复合材料为158.38 kJ/mol,复合材料的活化能有一定程度提高;对非等温结晶过程分析,Jeziorny方法适用,而Ozawa方法不适用.     

燃料电池质子交换膜的热稳定性和热降解动力学

采用热重分析(TGA)、Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa、Friedman和Modified Coats-Redfem方法,在氮气气氛和升温速率分别为5℃/min、10℃/min、15℃/min和20℃/min条件下,研究了质子交换膜的热稳定性及热降解动力学。TG-DTG曲线显示该质子交换膜分解率达到5%时,最低热降解温度大于350℃,热分解过程经历两个阶段,第一和第二阶段热分解区间分别出现在340℃～440℃和405℃～600℃之间。采用不同方法的计算结果显示,第一阶段的平均表观活化能为155.8kJ/mol,第二阶段的平均表观活化能为177.1kJ/mol。     

PP/PA6/OMMT纳米复合材料的非等温结晶动力学

采用熔融插层法制备了聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)/蒙脱土(OMMT)纳米复合物材料,并用差示扫描量热法(DSC)对体系的非等温结晶动力学进行了研究.结果表明,PA6和OMMT的加入,对PP有异相成核的作用,能提高PP的结晶速率和结晶度;运用莫志深方法处理纯PP和PP/PA6/OMMT复合材料的非等温结晶动力学,结果...     

过氧化氢对质子交换膜热分解机理的影响

采用非等温热重-微分热重(TG-DTG)技术研究了燃料电池质子交换膜在过氧化氢氧化后的热分解机理,并用Achar和Coats-Redfem方法对非等温动力学数据进行了分析,得到了其热分解的反应机理函数和动力学参数.计算结果显示,第一阶段热分解过程受(D3)三维扩散机理控制,表现活化能为172.6 kJ/mol,指前因子...     

硫酸钙晶须改性氟橡胶复合材料的热稳定性

采用热分析技术研究了在氮气气氛中硫酸钙晶须(CSW)/氟橡胶(FPM)复合材料的非等温热分解行为及其动力学, 并与无水硫酸钙(ACS)/氟橡胶(FPM)复合材料进行了对比。通过Kissinger法和Ozawa法分别计算出其热分解活化能, 且结果相近。结果表明: Kissinger法计算的CSW/FPM复合材料的热分解活化能为203.33 kJ·mol-1, 高于ACS/FPM复合材料的热分解活化能(174.74 kJ·mol-1), 具有较高的热稳定性; 热分解反应级数约为1级。随着失重率的增大, 热分解活化能增大。